Nowe badanie finansowane przez UE ujawnia, że dzieci w wieku 4 miesięcy zdolne są do identyfikacji reguł gramatycznych nowo poznawanego języka. Badanie opublikowane w magazynie PLoS ONE znacząco zwiększa nasze zrozumienie procesu nauki języków u dzieci.

Badanie zostało sfinansowane przez UE w ramach projektu CALACEI ("Uniwersalne i specyficzne właściwości kompetencji ludzkich. Narzędzia do badań nad przyswajaniem języka we wczesnym dzieciństwie: badania mózgu i zachowań ludzkich"). Projekt uzyskał 15 mln euro w ramach linii budżetowej "Nauka i technologia przyszłości" (NEST) Szóstego Programu Ramowego (6PR).

Niemowlęta przyswajają języki szybko i z widoczną łatwością, która zadziwia zarówno rodziców, jak i naukowców. Badania nad dziećmi pokazują, że już noworodki zdolne są do rozróżniania fonemów w sylabach. Ponadto okazuje się, że bardzo małe dzieci potrafią rozpoznawać związki między sylabami sąsiednimi często występującymi razem.

Jednakże bardzo często powiązane gramatycznie elementy nie występują obok siebie w zdaniu, na przykład w języku angielskim w wyrażeniu "is singing" element "is" oddzielony jest od końcówki "ing" tematem "sing". Zdaniem naukowców "poznawanie tego typu nieprzyległych zależności jest znacznie trudniejsze niż uczenie się zależności przyległych".

Wcześniejsze badania sugerowały, że dzieci mogą mieć trudności z pojmowaniem tego rodzaju reguł aż do 17 lub 18 miesiąca życia. "Wydawało się, że to bardzo późno", skomentowała profesor Angela Friederici, dyrektor Departamentu Neuropsychologii w Instytucie Nauk Kognitywnych i Neuronauk im. Maxa Plancka w Niemczech.

W badaniu profesor Friederici oraz jej koledzy starali się ustalić, czy czteromiesięczne niemowlęta potrafią pojąć takie nieprzylegające zależności. Wybrano dzieci w tym wieku, ponieważ badania wskazywały, iż posiadają one już pewną pamięć werbalną oraz umiejętności rozróżniania fonologicznego.

"Bieżące dane pokazują, że czteromiesięczne niemowlęta potrafią wyodrębniać zależności między nieprzyległymi elementami w zdaniach w wyniku krótkiej ekspozycji na naturalny język obcy", podsumowali naukowcy. "Wykształcenie się wrażliwości na prawidłowości gramatyczne wskazuje, że niemowlęta wyodrębniły zależności w obszarze dwóch par nieprzyległych elementów (tj. czasowników posiłkowych oraz odpowiadających im przyrostków czasownikowych) ze zdań prawidłowych, którym przysłuchiwały się w fazach nauki".

"Oczywiście w tym wieku niemowlęta nie dostrzegają błędów treściowych", zaznaczyła profesor Friederici. "Na długo przed zrozumieniem znaczenia dzieci rozpoznają i uogólniają prawidłowości na podstawie brzmienia języka".

Według naukowców wzorce aktywności mózgowej u czteromiesięcznych niemieckich niemowląt, po ekspozycji na błędy, przypominały wzorce występujące u rodowitych dorosłych użytkowników języka włoskiego. Rodowici użytkownicy języka niemieckiego, którzy podjęli naukę włoskiego jako drugiego języka, nie reagowali w ten sam sposób. Według naukowców "świadczy to o tym, że nauka języka na poziomie rdzennym może być ograniczona do określonego przedziału czasowego w rozwoju".

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Friederici, A.D., et al. (2011) Precursors to natural grammar learning: preliminary evidence from 4-month-old infants. PLoS ONE 6 (3): e17920. DOI: 10.1371/journal.pone.0017920.

Obserwacje wykonane za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu VLT, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego, a także dwoma innymi teleskopami, znalazły nowego kandydata na najchłodniejszą znaną gwiazdę: brązowego karła w układzie podwójnym. Brązowy karzeł ma temperaturę taką jak właśnie zaparzona herbata - czyli gorącą w ludzkim mniemaniu, ale niesamowicie chłodną w przypadku powierzchni gwiazdy. Obiekt jest na tyle chłodny, że może przekraczać niewyraźną granicę dzielącą małe, chłodne gwiazdy od dużych planet.

Brązowe karły to nieudane gwiazdy: mają zbyt małą masę, aby grawitacja zapoczątkowała reakcje termojądrowe, dzięki którym świecą gwiazdy. Nowoodkryty brązowy karzeł, oznaczony jako CFBDSIR 1458+10B, jest słabszym składnikiem układu podwójnego złożonego z dwóch brązowych karłów, który znajduje się 75 lat świetlnych od Ziemi.

CFBDSIR 1458+10 to nazwa układu podwójnego. Jego składniki nazywane są CFBDSIR 1458+10A oraz CFBDSIR 1458+10B, z których ten drugi jest słabszy i chłodniejszy. Wygląda na to, że okrążają się w odległości około trzykrotnie większej niż dystans pomiędzy Ziemia a Słońcem, z okresem około trzydziestu lat.

Do udowodnienia, że składnik jest bardzo chłodny, jak na standardy brązowych karłów, został użyty X-shooter, spektrograf pracujący na Bardzo Dużym Teleskopie VLT. "Byliśmy bardzo zafascynowani, gdy odkryliśmy, że obiekt ma tak niską temperaturę, ale nawet nie domyślaliśmy się, że okaże się układem podwójnym zawierającym jeszcze bardziej interesujący i chłodniejszy składnik" - powiedział Philippe Delorme z Instytutu Planetologii i Astrofizyki w Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier), współautor publikacji. CFBDSIR 1458+10 to najchłodniejszy układ podwójny brązowych karłów odkryty do tej pory.

Słabszy z dwóch składników okazał się mieć temperaturę około 100 stopni Celsjusza - punkt wrzenia wody, niewiele różną od temperatury w saunie. Dla porównania temperatura powierzchni Słońca to około 5500 stopni Celsjusza. "Spodziewamy się, że w takich temperaturach brązowy karzeł będzie miał własności inne niż dotychczas poznane obiekty tej kategorii, bardziej zbliżone do własności olbrzymich egzoplanet - może nawet mieć w atmosferze chmury składające się z wody" - powiedział Michael Liu z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego, główny autor publikacji opisującej wyniki badań. "Gdy w przyszłości zaczniemy wykonywać zdjęcia planetarnych gazowych olbrzymów okrążających podobne do Słońca gwiazdy, spodziewam się, że wiele z nich będzie wyglądać tak jak CFBDSIR 1458+10B."

Poznawanie sekretów tego unikalnego obiektu wymagało zaangażowania trzech różnych teleskopów. Fakt, że CFBDSIR 1458+10 jest układem podwójnym, został odkryty przy użyciu systemu optyki adaptywnej z laserową gwiazdą porównania pracującego na teleskopie Keck II na Hawajach. Optyka adaptywna usuwa większość zniekształceń powodowanych przez atmosferę, poprawiając ostrość obrazu o czynnik dziesięć i pozwalając na rozdzielenie układów podwójnych o bardzo małej separacji. Liu wraz ze swoim zespołem użyli następnie Teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego, pracującego także na Hawajach, aby za pomocą kamery podczerwonej wyznaczyć odległość do dwójki brązowych karłów. Astronomowie mierzą widoczny ruch brązowych karłów względem tła bardziej odległych gwiazd. Spowodowany jest on zmieniającą się pozycją Ziemi na orbicie wokół Słońca. Efekt znany jest jako paralaksa i pozwolił astronomom na wyznaczenie odległości do układu brązowych karłów. Na koniec do zbadania podczerwonego widma obiektów i wyznaczenia temperatury użyto teleskopu VLT.

Polowanie na chłodne obiekty to bardzo gorący temat w astronomii. Kosmiczny Teleskop Spitzera zidentyfikował niedawno dwa inne słabe obiekty konkurujące do miana najchłodniejszych znanych brązowych karłów, jednak ich temperatury nie zostały do tej pory precyzyjnie wyznaczone. Przyszłe obserwacje pozwolą na lepsze porównanie ich z CFBDSIR 1458+10B. Liu i jego współpracownicy planują ponowne obserwacje CFBDSIR 1458+10B, aby lepiej wyznaczyć własności brązowego karła i rozpocząć śledzenie orbity układu podwójnego, co po dekadzie monitorowania pozwoli astronomom na wyznaczenie masy układu.

Wyniki badań zostały zaprezentowane w artykule "CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System", Liu et al., który ukaże się w Astrophysical Journal.

Skład zespołu badawczego: Michael C. Liu (Institute for Astronomy [IfA], University of Hawaii, USA), Philippe Delorme (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, France [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, USA), Etienne Artigau (Université de Montréal, Kanada), Celine Reylé (Observatoire de Besançon, Francja), Thierry Forveille (IPAG) oraz Xavier Delfosse (IPAG).

Źródło: ESO

W dniu 17 lipca 2011 r. w Barcelonie, Hiszpania, odbędą się warsztaty zatytułowane "Sztuczna inteligencja w kosmosie - inteligencja poza planetą Ziemia".

Znaczna część badań nad sztuczną inteligencją bazuje na założeniu, że procesy myślenia człowieka i działania można modelować i opisać do tego stopnia, że roboty mogą posiąść niektóre z tych cech. Autorzy science fiction podchwycili ten pomysł i często łączą sztuczną inteligencję z robotami oraz podróżami w kosmosie. Wizja ta jest bez wątpienia odległa, niemniej metody wywodzące się z badań nad sztuczną inteligencją coraz częściej znajdują zastosowanie w obszarach powiązanych z inżynierią kosmiczną.

Wydarzenie współorganizowane przez Zespół ds. Zaawansowanych Koncepcji Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz Grupę ds. Sztucznej Inteligencji Laboratorium Napędu Odrzutowego Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) poświęcone będzie najnowszym zastosowaniom i postępom związanym ze sztuczną inteligencją i przestrzenią kosmiczną, przeglądowi obecnego stanu dialogu pomiędzy tymi dwiema dziedzinami oraz dyskusji o przyszłych perspektywach.

Warsztaty organizowane są w ramach 22. międzynarodowej wspólnej konferencji nt. sztucznej inteligencji.

Oprac. na podstawie informacji o wydarzeniu

Dalsze iformacje: AI in Space: Intelligence beyond planet Earth

Wyniki najnowszych badań amerykańskich wskazują, że fryzjerzy mogą okazać się bardzo skuteczni w udzielaniu pomocy mężczyznom pochodzenia afroamerykańskiego w zwalczaniu nadciśnienia tętniczego krwi. Artykuł, opublikowany w Archives of Internal Medicine, zwraca uwagę, jak istotnym elementem profilaktyki zdrowotnej i promocji zdrowia w lokalnych społecznościach mogą być osoby cieszące się ogólną sympatią i zaufaniem, mające możliwość dotarcia z istotną wiedzą do osób, które mogą jej w danej sytuacji życiowej rzeczywiście potrzebować.

W samych Stanach Zjednoczonych z powodu nadciśnienia może cierpieć nawet 72 miliony osób, czyli blisko 1 na 3 dorosłych. Schorzenie często przez długi czas rozwija się bezobjawowo, ale może podstępnie prowadzić do uszkodzeń serca, naczyń krwionośnych, nerek, mózgu, oczu i innych narządów. Afroamerykanie znajdują się w grupie podwyższonego ryzyka nadciśnienia krwi, w czym odgrywają pewną rolę czynniki genetyczne, ale również szkodliwe dla zdrowia nawyki żywieniowe i niekorzystny dla zdrowia "męski" styl życia.

Jednym z podstawowych problemów występujących wśród mężczyzn pochodzenia afroamerykańskiego jest bardzo słaba świadomość znaczenia profilaktyki i nawyków prozdrowotnych. W rezultacie Afroamerykanie stosunkowo rzadko kontrolują poziom ciśnienia krwi, czego następstwem są - między innymi - udary mózgu, zawały serca, niewydolność serca i niewydolność nerek. Z tego powodu ważnym elementem poprawy ogólnego stanu zdrowia Afroamerykanów powinny stać się efektywne programy profilaktyczne, angażujące partnerów na poziomie lokalnym, skierowane do szerszych kręgów społecznych.

Różne kościoły protestanckie, nadal popularne wśród Afroamerykanów, często występują tu w roli aktywnych uczestników, jednak systematyczne chodzenie do kościoła jest typowe raczej dla afroamerykańskich kobiet niż mężczyzn. W związku z tym coraz ważniejsze staje się zaangażowanie do udziału w programach takich partnerów, jak zakłady fryzjerskie, które - w przeciwieństwie do kościołów - są wśród afroamerykańskich mężczyzn nadal bardzo popularne. Czy fryzjer może na tym polu konkurować z pastorem?

Zespół naukowców pod kierunkiem doktora Ronalda G. Victora z Cedars-Sinai Heart Institute w Los Angeles i doktora Roberta Haleya z University of Texas Southwestern Medical Center podjął się realizacji projektu badawczego, mającego na celu ocenę skuteczności zakładów fryzjerskich jako partnerów programu profilaktycznego ukierunkowanego na zwiększenie zainteresowania kontrolowaniem poziomu ciśnienia krwi. Program skierowany był do dorosłych mężczyzn w lokalnych społecznościach afroamerykańskich. W pierwszym etapie realizacji projektu przeprowadzono badania przesiewowe w kierunku wykrycia nadciśnienia wśród dorosłych afroamerykańskich mężczyzn odwiedzających 17 zakładów fryzjerskich (prowadzonych również przez mężczyzn Afroamerykanów) w hrabstwie Dallas w Teksasie. W ten sposób wytypowano do udziału w programie grupę 1300 mężczyzn z nadciśnieniem. Badania były współfinansowane przez amerykański Narodowy Instytut Serca, Płuc i Krwi (NHLBI).

W dziewięciu spośród siedemnastu zakładów fryzjerskich fryzjerzy proponowali, obok standardowych usług, sprawdzenie poziomu ciśnienia krwi, a w przypadku niekorzystnego odczytu sugerowali konsultację lekarską. Uczestnicy odwiedzający pozostałe 8 zakładów otrzymywali jedynie zwykłe ulotki na temat nadciśnienia. Po dziesięciu miesiącach naukowcy przeprowadzili pomiary końcowe. Pomiar początkowy obejmował ocenę częstotliwości dokonywania pomiarów ciśnienia krwi, a dokładnie - odsetka mężczyzn, którzy mierzyli sobie ciśnienie krwi z optymalną częstotliwością.

Wyniki badań przedstawiono w Archives of Internal Medicine w wydaniu z 28 lutego 2011.

Jak odnotowano, częstotliwość kontroli ciśnienia krwi wzrosła istotnie w obu grupach, jednak wyraźniej w grupie, która miała okazję skorzystać z ciśnieniomierza w zakładzie fryzjerskim. W grupie, która miała na terenie zakładu fryzjerskiego dostęp do ulotek, częstotliwość pomiarów wzrosła o 11 punktów procentowych (z 40% do 51%). W grupie odwiedzającej zakłady fryzjerskie z ciśnieniomierzami odnotowano wzrost o 20 punktów procentowych (z 34% do 54%).

Ponieważ grupa porównawcza (grupa korzystająca z ulotek) nie była tak naprawdę grupą kontrolną, niepoddawaną żadnym oddziaływaniom profilaktycznym, wyniki badań są tym bardziej warte uwagi. Ocena długofalowej skuteczności tak zaplanowanej interwencji profilaktycznej wymagać będzie dalszych badań. Mimo to, już teraz można zwrócić uwagę na znaczenie, jakie może mieć zaangażowanie osób darzonych zaufaniem w lokalnej społeczności w realizację programów profilaktyki zdrowotnej i promocję zdrowia.

Wyniki badań wskazują również, jak duże znaczenie dla skuteczności programów profilaktyki zdrowotnej i promocji zdrowia mają czynniki związane z pochodzeniem rasowym i uwarukowaniami kulturowymi, a także czynniki związane z płcią uczestników.

"Fryzjerzy byli prawdziwymi bohaterami tej opowieści. Naprawdę wyszli z tym do ludzi i uczynili z tego część swojego warsztatu pracy" - mówi dr Haley. "Pomogli nam udowodnić, że otoczenie społeczne może być integralną częścią opieki zdrowotnej w populacji czarnoskórych mężczyzn".

[Tłum.\oprac. C. O. Reless]

Źródło: Barbers Help Black Men Beat High Blood Pressure

Referencje dokumentu: Victor R. G et al. Effectiveness of a Barber-Based Intervention for Improving Hypertension Control in Black Men. Arch Intern Med. 2011;171(4):342-350

Badania naukowe przeprowadzone z wykorzystaniem optogenetyki, techniki badawczej wykorzystującej fizykochemiczne właściwości światła, pozwoliły zidentyfikować obwody mózgowe, które mogą być uważane za potencjalne przełączniki reakcji lękowych. Jak dotąd badania tego typu prowadzono tylko na myszach. Niemniej jednak odkrycia, przedstawione niedawno na łamach Nature, mogą zostać wykorzystane do opracowania anksjolityków (leków przeciwlękowych) znajdujących zastosowanie u ludzi.

Zaburzenia lękowe dotykają w samych Stanach Zjednoczonych 20% populacji osób dorosłych, a charakteryzują się nasilonym poczuciem lęku i niepewności, utrzymującym się co najmniej przez pół roku lub dłużej. Symptomy zaburzeń lękowych mogą się również nasilać, jeżeli osoba cierpiąca z ich powodu nie zostanie objęta specjalistyczną opieką. Anksjolityki obecnie dostępne na rynku nie zawsze są skuteczne, co więcej - używanie niektórych z nich może prowadzić do lekomanii, inne mają silne efekty uboczne, przede wszystkim zaburzające funkcjonowanie poznawcze pacjenta, w tym myślenie i pamięć, mogą również, w niektórych przypadkach, prowadzić do zaburzeń oddychania.

Naukowcy wykryli szczątki białka w skórze skamieniałego gada liczącego sobie 50 mln lat. Co najważniejsze, zespół dokonał tego wyczynu bez zniszczenia próbki. Obok wyposażenia paleontologów w narzędzie do badania próbek, które są zbyt cenne lub rzadkie, by je niszczyć, badania pozwoliły również rzucić światło na los odpadów zakopanych przez długi czas. Wyniki prac opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the Royal Society B.

Skamieliny kojarzą się najczęściej z twardymi strukturami takimi jak kości czy pancerze. Jednakże wiele ostatnich badań wykazało, że w czasie fosylizacji niektóre tkanki miękkie również mogą zostać zachowane. Problem polega na tym, że analiza tkanek miękkich pociąga za sobą zniszczenie części próbki. W ramach ostatnich badań naukowcy z USA i Wlk. Brytanii dowiedli, że możliwe jest wykrycie i identyfikacja pozostałości tkanki miękkiej w skamielinach bez zniszczenia próbki.

Przedmiotem analiz naukowców był skamieniały gad sprzed 50 mln lat znaleziony w skałach Green River Formation w amerykańskim stanie Utah. Próbka została zbadana za pomocą techniki podczerwieni zwanej spektrometrią fourierowską (FTIR). Światło podczerwone powoduje wibrację w skamieniałej skórze i naukowcy wykorzystali stosunkowo prostą sztuczkę, aby zmapować te wibracje.

Wiązka podczerwona zostaje skierowana przez malutki kryształ. Większość światła odbija się od podstawy kryształu, niemniej jego niewielka ilość przenika przez kryształ do znajdującej się poniżej skamieliny. Wszelkie związki organiczne znajdujące się w skamielinie pochłaniają część wiązki podczerwonej i zmieniają sygnał, który jest odbijany z powrotem do systemu. Przesuwając systematycznie wiązkę i kryształ po powierzchni skamieliny, zespół był w stanie stworzyć mapę wykrytych związków organicznych.

Naukowcy zbadali również skórę za pomocą innej techniki, tzw. synchrotronowego szybkiego skanowania z użyciem fluorescencji rentgenowskiej (SRS-XRF). Aby zmierzyć precyzyjność swoich odkryć zbadali skórę współczesnej jaszczurki oraz wykorzystali tradycyjne techniki do analizy pradawnej próbki, co wiązało się z częściowym jej zniszczeniem.

"Zmapowane rozmieszczenie związków organicznych i metali śladowych w skórze sprzed 50 mln lat bardzo przypomina opracowaną przez nas w ramach kontroli wyników naszych prac mapę skóry współczesnej jaszczurki, tak że czasami trudno rozpoznać, która jest mapą skamieliny, a która współczesnej skóry" - zauważa dr Roy Wogelius, geochemik z Uniwersytetu w Manchesterze, Wlk. Brytania. "Te nowe metody wykorzystujące podczerwień i promieniowanie rentgenowskie ujawniają złożone prawidłowości chemiczne, które przez dziesiątki lat były pomijane przez tradycyjne metody".

Wysoki poziom uszczegółowienia chemicznego ujawniony w toku analiz umożliwił naukowcom wysunięcie teorii na temat sposobu, w jaki starożytna skóra została zakonserwowana. Kiedy pierwotne związki w skórze zaczęły ulegać rozpadowi, utworzyły wiązania chemiczne z metalami śladowymi, które służą za swoistego rodzaju "most" do minerałów w osadach. To skutecznie chroni skórę przed wypłukaniem lub dalszym rozkładem - sugerują naukowcy.

"W ujęciu łącznym wszystkie analizy przeprowadzone w ramach tych badań sugerują, że skamieniała skóra gada [próbka] nie jest zwykłą odbitką, zmineralizowanym zastąpieniem czy amorficzną warstwą węgla organicznego, tylko że zawiera częściowe pozostałości pierwotnego składu chemicznego żywego organizmu, w tym przypadku wywiedzionego ze skóry białkopodobnej" - czytamy w artykule.

"Wnioskujemy, że istnieje obecnie możliwość niedestrukcyjnego mapowania związków organicznych i ujawniania składu chemicznego zachowanych struktur biologicznych skamieniałych organizmów do co najmniej 50 [milionów lat] wstecz" - dodają naukowcy. "To otwiera nowe zastosowania dla obrazowania FTIR w paleontologii, takie jak wykonywanie analiz organicznych rzadkich okazów, gdzie destrukcyjne pobieranie próbek nie jest możliwe".

"Możliwość analizowania rzadkich i cennych skamielin takich jak te, bez konieczności pobierania materiału i niszczenia ich, stanowi ważne i od dawna pożądane uzupełnienie w paleontologii" - podsumowuje naczelny autor artykułu, Nick Edwards z Uniwersytetu w Manchesterze. "Należy mieć nadzieję, że zapewni ono w przyszłości możliwości odblokowania informacji przechowywanych w innych, podobnie zachowanych okazach".

Jego kolega, Phil Manning, dodaje: "Tutaj fizyka, paleontologia i chemia zderzyły się, by dostarczyć niewiarygodny wgląd w budulec skamieniałej tkanki miękkiej. Wyniki tych badań mają szersze implikacje, takie jak zrozumienie, co dzieje się z zakopanymi odpadami w ciągu długich okresów. Skamieliny zapewniają nam długofalowe doświadczenie, z którego możemy wyciągnąć wnioski z korzyścią dla rozwiązywania bieżących problemów".

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Edwards, N. P., et al. (2011) Infrared mapping resolves soft tissue preservation in 50 million year-old reptile skin. Proc. Royal Soc. B (w druku), publikacja internetowa z dnia 23 marca. DOI: 10.1098/rspb.2011.0135.

Osoby praworęczne podświadomie kojarzą dobro z prawą stroną przestrzeni, a zło z lewą. Niemniej eksperyment przeprowadzony przez naukowców z USA pokazuje, że to skojarzenie można szybko zmienić. Badania, których wyniki zostały opublikowane w internetowym czasopiśmie Psychological Science, ujawniają że nawet kilkuminutowe posługiwanie się lewą ręką sprawniej niż prawą może odwrócić ocenę dobra i zła u praworęcznych, powodując uznawanie przez nich lewej strony za "właściwą" część przestrzeni.

Naukowcy Daniel Casasanto z Instytutu Psycholingwistyki im. Maxa Plancka w Holandii i Evangelia Chrysikou z Uniwersytetu w Pensylwanii w USA wyjaśnili, w jaki sposób pojęcia dobra i zła są zakorzenione w doświadczeniach cielesnych ludzi i mogą podlegać zmianie wraz ze zmianą wzorców tych doświadczeń.

W języku pozytywne idee są powiązane z prawą stroną, a negatywne z lewą. Na przykład dobrze być "prawym", ale źle parać się "lewizną". W artykule, który ukazał się w czasopiśmie Psychological Science, naukowcy zauważają, że różne konotacje z lewą i prawą są również widoczne w rozmaitych tekstach religijnych. Przytaczają przykład z Biblii, który mówi, że "Serce mędrca skłania się ku jego stronie prawej, lecz serce głupca ku jego lewej" i zauważają, że "według prawa islamskiego, muzułmanie powinni używać prawej ręki do jedzenia i picia, ponieważ tylko szatan używa lewej".

W czasie eksperymentów osoby praworęczne pytane o to, który z dwóch produktów kupić, którego z dwóch kandydatów zatrudnić czy które z dwóch stworzeń z kosmosu wydaje się inteligentniejsze skłaniali się do wyboru produktu, osoby lub stworzenia po prawej, podczas gdy większość leworęcznych wskazywała na lewą stronę. Aby wyjaśnić tę skłonność dr Casasanto wysunął tezę, że pojęcia dobra i zła zależą po części od sposobu, w jaki ludzie używają rąk. "Ludzie mogą sprawniej działać wykorzystując swoją dominującą rękę i zaczynają podświadomie kojarzyć dobre rzeczy ze swoją biegłą stroną przestrzeni" - zasugerował.

Aby sprawdzić tę teorię dr Casasanto zbadał, w jaki sposób osoby naturalnie praworęczne myślą na temat dobra i zła, kiedy ich prawa ręka jest upośledzona z powodu uszkodzenia mózgu albo nawet znacznie mniej ekstremalnego ograniczenia, jak np. założona rękawica narciarska. Naukowcy poprosili pacjentów po udarze o wykonanie zadania, które ujawnia ukryte skojarzenia między przestrzenią a dobrem u zdrowych pacjentów. Wyniki badań pokazały, że chorzy, którzy utracili władzę w lewej ręce wykazywali powszechne przekonanie, że prawa strona jest dobra. Niemniej osoby, które utraciły władzę w prawej ręce w następstwie uszkodzenia lewej półkuli mózgu kojarzyli dobro z lewą stroną, tak jak osoby naturalnie leworęczne.

Ten sam wzorzec odkryto u zdrowych studentów, którzy wykonywali zadania wymagające sprawności motorycznej z założoną nieporęczną rękawicą na lewej dłoni - aby zachować ich praworęczność - lub na prawej, aby przemienić ich chwilowo w leworęcznych. Po upływie mniej więcej 12 minut jednostronnego doświadczenia motorycznego ocena niepowiązanego zadania przez badanych z rękawicą na prawej dłoni wykazała tendencję "dobre jest po lewej stronie", jak u naturalnie leworęcznych.

"To odkrycie nie wyklucza możliwości, że wrodzone czynniki neurobiologiczne mają również swój udział w charakterystycznych dla ciała mapowaniach, które zostały zaobserwowane u naturalnie prawo i leworęcznych" - przyznają naukowcy. "Niemniej fakt, że ocena praworęcznych ulegała odwróceniu w następstwie długo lub krótkofalowych zmian w sprawności motorycznej wskazuje, że doświadczenie motoryczne jest wystarczające do określenia kierunku skojarzeń przestrzenno-wartościujących, a nawet zagłuszają wszelką wrodzoną predyspozycję do kojarzenia "dobra" ze stroną naturalnie dominującą".

"Ludzie na ogół sądzą, że ich sądy są racjonalne, a pojęcia stałe" - zauważa dr Casasanto. "Niemniej jeżeli noszenie rękawicy przez kilka minut może odwrócić zwykłą ocenę człowieka tego, co jest dobre a co złe, to być może umysł jest bardziej plastyczny niż sądziliśmy".

Naukowcy podsumowują: "Wyzwaniem dla dalszych badań będzie scharakteryzowanie mechanizmów neurokognitywnych, na podstawie których doświadczenie fizyczne generalizuje się, kształtując abstrakcyjne koncepcje dobra i zła".

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Casasanto, D., et al. (2011) When Left Is "Right": Motor Fluency Shapes Abstract Concepts. Psychological Science. Publikacja internetowa z dnia 9 marca 2011 r. DOI: 10.1177/0956797611401755.

Rezultaty najnowszych badań sugerują, że w przeszłości okresy silnego globalnego ocieplenia występowały na Ziemi znacznie częściej, niż do tej pory uważano. Wyniki te opublikowano w czasopiśmie Nature. Dowodzą one, że okresy ocieplenia były prawdopodobnie spowodowane uwalnianiem zasobów ditlenku węgla (CO2) z głębi oceanicznych. Zbadanie tych okresów ocieplenia umożliwi naukowcom przewidywanie wpływu obecnych zmian klimatycznych na ekosystemy i wzorce cyrkulacji oceanów.

Prace były współfinansowane ze środków UE w ramach projektu "Zmiany klimatyczne, hydrografia i paradoks wymierania planktonu" (PLANKTON PARADOX), który uzyskał wsparcie w wysokości 265 000 euro ze środków międzynarodowego grantu wyjazdowego programu Marie Curie Szóstego Programu Ramowego (6PR). W ramach działań badawczych Philip Sexton, główny autor artykułu, podjął pracę w prestiżowym Instytucie Oceanografii im. Scripps w Stanach Zjednoczonych. Obecnie dr Sexton prowadzi prace na brytyjskiej uczelni Open University.

W czasie paleocenu i eocenu (tj. w okresie od 65 do 34 milionów lat temu) występowały na naszej planecie okresy globalnego ocieplenia, rozpoczynające się gwałtownie i trwające dziesiątki tysięcy lat. Wydarzenia te ustały po rozpoczęciu się fazy ochłodzenia Ziemi, około 40 milionów lat temu.

Najdokładniej przebadano zjawisko paleoceńsko-eoceńskiego maksimum termicznego (PETM) sprzed 56 milionów lat. Temperatury na świecie wzrosły wtedy o 4-7°C. Uważa się, że PETM zostało wywołane uwolnieniem gazów cieplarnianych z osadów uwięzionych pod ziemią. Po zakończeniu okresu PETM przywrócenie normalnego poziomu temperatur zajęło około 200 000 lat.

Dr Sexton wraz ze współpracownikami z Instytutu Oceanografii im. Scripps, brytyjskiego Uniwersytetu w Southampton oraz niemieckiego Uniwersytetu w Bremie podjęli się zbadania także innej, mniej gwałtownej fazy ocieplenia z czasu paleocenu i eocenu. W okresach zwiększonych temperatur średni wzrost temperatury na całym świecie wynosił do 3°C i utrzymywał się przez około 40 000 lat.

Analizy wykazały, że okresy te występowały co 100 000-400 000 lat, czyli znacznie częściej, niż uważano. Ocieplenie rozwijało się na przestrzeni niecałych 10 000 lat, co stanowi bardzo szybkie tempo z punktu widzenia geologii. Powrót do normalnych temperatur trwał jednak dłużej (ponad 30 000 lat).

Ponadto, choć PETM było prawdopodobnie wywołane uwolnieniem gazów cieplarnianych z osadów, występowanie pozostałych okresów ocieplenia wiązało się z innym mechanizmem. Wskazuje na to krótszy czas ich trwania.

Badacze uważają, że ich przyczyną mogła być wymiana związków węgla pomiędzy atmosferą i oceanami. Głębia oceaniczna stanowi ważny zasobnik związków węgla. Zmiany cyrkulacji oceanu mogły spowodować nagromadzenie w niej CO2. Naukowcy sugerują, że to właśnie uwolnienie tych związków mogło wywołać ocieplenie.

Średnia długość takiego okresu wynosiła 40 000 lat, co doprowadziło naukowców do stwierdzenia, że były one powodowane zmianami kąta nachylenia osi ziemskiej. Oś ziemska odznacza się wyraźnym nachyleniem, którego kąt waha się od 22,1° do 24.5° cykl jego zmiany trwa 41 000 lat.

"Okresy ocieplenia nie były rzadkimi wydarzeniami. Dlatego posiadamy wiele dowodów globalnych ociepleń na taką skalę, jaka będzie dotyczyć ocieplenia spodziewanego w przyszłości. Możemy zastosować wiedzę o tych zjawiskach do badania wpływu globalnych zmian na ekosystemy morskie, klimat oraz cyrkulację oceanów" - powiedział Richard Norris z Instytutu Oceanografii im. Scripps.

Badacze doszli do ostatecznych wniosków po zbadaniu rdzeni osadów pobranych na wybrzeżach Ameryki Południowej. W bladozielonych rdzeniach okresy ocieplenia są odzwierciedlone przez pasma szarych osadów, bogatych w glinę powstałą w wyniku rozpuszczenia wapiennych skorup mikroskopijnych organizmów dna morskiego. Podczas ociepleń kwasowość oceanu była większa, ponieważ ditlenek węgla pochłaniany przez ocean jest przekształcany w kwas węglowy.

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Sexton P. F. et al. (2011) Eocene global warming events driven by ventilation of oceanic dissolved organic carbon. Nature 471: 349-352. DOI: 10.1038/nature09826.

Nowe zdjęcie z Bardzo Dużego Teleskopu VLT ujawnia szczegóły dramatycznego wpływu, jaki nowo narodzone gwiazdy mają na gaz i pył, z którego się uformowały. Mimo, że same gwiazdy nie są widoczne, materia, którą wyrzuciły, zderza się z otaczającymi obłokami gazu i pyłu i tworzy surrealistyczny krajobraz świecących łuków, kleksów i linii.

Rejon gwiazdotwórczy NGC 6729 jest częścią jednego z najbliższych Ziemi gwiezdnych żłobków i z tego powodu jednym z najlepiej zbadanych. Nowe zdjęcie z Bardzo Dużego Teleskopu VLT ukazuje szczegółowy widok fragmentu tego dziwnego i fascynującego obszaru. Dane zostały wyszukane w archiwum ESO przez Sergeya Stepanenko w ramach konkursu Ukryte Skarby ESO. Zdjęcie Sergeya przedstawiające NGC 6729 zdobyło trzecie miejsce w konkursie.

Konkurs Ukryte Skraby ESO 2010 dał miłośnikom astronomii szansę na poszukiwania w olbrzymich archiwach ESO zawierających dane astronomiczne, w nadziei odnalezienie głęboko ukrytych diamentów, które wymagają oszlifowania przez uczestników. Nadesłano prawie 100 zgłoszeń, a dziesięć utalentowanych osób zostało nagrodzonych bardzo atrakcyjnymi nagrodami, w tym w pełni opłaconą wycieczką dla zwycięzcy, do Bardzo Dużego Teleskopu VLT na Cerro Parana w Chile, najbardziej zaawansowanego teleskopu optycznego na świecie. Dziesięciu zwycięzców nadesłało łącznie 20 najwyżej ocenionych zdjęć.

Gwiazdy formują się głęboko w obłokach molekularnych i najwcześniejsze stadia ich rozwoju nie mogą być dostrzeżone przez teleskopy pracujące w świetle widzialnym, ponieważ wszystko przesłania pył. Na zaprezentowanym zdjęciu bardzo młode gwiazdy są w lewym górnym rogu. Mimo że nie widać ich bezpośrednio, zniszczenia, jakie poczyniły w swoim otoczeniu, dominują na fotografii. Dżety materii o dużych prędkościach, które poruszają się od młodych gwiazd z prędkościami nawet miliona kilometrów na godzinę, wpadają w otaczający gaz i tworzą szoki falowe. Te szoki powodują świecenie gazu i tworzą dziwnie pokolorowane świecące łuki i kleksy, znane jako obiekty Herbiga-Haro

Astronomowie George Herbig i Guillermo Haro nie byli pierwszymi, którzy dostrzegli obiekty noszące obecnie ich imiona, ale jako pierwsi szczegółowo zbadali widma tych dziwnych obiektów. Odkryli, że nie są to tylko obłoczki gazu i pyłu, które odbijają światło, albo świecą pod wpływem ultrafioletowego światła młodych gwiazd, ale że to nowa klasa obiektów związanych z materią wyrzucaną z obszarów formowania się gwiazd.

Na zdjęciu obiekty Herbiga-Haro formują dwie linie wyznaczające przypuszczalne kierunki wyrzucanej materii. Jedna rozciąga się od górnego lewego rogu do poniżej centrum, kończąc się w jasnej, kołowej grupie świecących kleksów i łuków. Druga ma swój początek w pobliżu lewego górnego brzegu zdjęcia i ciągnie się na prawo od centrum. Dziwna, jasna struktura w kształcie zakrzywionego miecza w lewej górnej części jest prawdopodobnie efektem odbijania światła gwiazdowego przez pył, a nie stanowi obiektu Herbiga-Haro.

Prezentowane zdjęcie w sztucznych kolorach (zarówno zjonizowana siarka, jak i atomy wodoru z tej mgławicy emitują światło czerwone - aby je rozróżnić, na zdjęciu emisję od siarki pokolorowano na niebiesko) zostało utworzone z klatek uzyskanych instrumentem FORS1 na Bardzo Dużym Teleskopie VLT. Zdjęcia były wykonywane przez dwa różne filtry, które izolują światło pochodzące od świecącego wodoru (pokazanego jako pomarańczowy) i świecącej zjonizowanej siarki (pokazanej na niebiesko). Różne barwy w poszczególnych częściach tego gwałtownego rejonu gwiazdotwórczego są odzwierciedleniem różnych warunków - na przykład w miejscu, gdzie zjonizowana siarka świeci jasno (niebieskie struktury), prędkości zderzającej się materii są względnie małe - i pomagają astronomom odkryć co dzieje się na tej dramatycznej scenie.

Źródło: ESO

Referencje dokumentu: Wang et al. (2004) OPTICAL OUTFLOWS IN THE R CORONAE AUSTRALIS MOLECULAR CLOUD

W genomice i neuronauce, dwóch dziedzinach o podstawowym znaczeniu dla psychiatrii, byliśmy w ciągu ostatnich dwudziestu lat świadkami wprost rewolucyjnego postępu naukowego. Tymczasem metody diagnostyki i leczenia pacjentów z zaburzeniami psychicznymi praktycznie się nie zmieniły. Jednocześnie zatrważająco wrasta liczba osób cierpiących z powodu zaburzeń psychicznych, co staje się poważnym problemem dla zdrowia publicznego w wielu krajach świata. Zaburzenia psychiczne należą obecnie na świecie do najczęstszych przyczyn niepełnosprawności i podobnie jak AIDS czy nowotwory stają pilnym wyzwaniem, a także coraz częstszą przyczyną zgonów.

Tydzień Mózgu

Jeżeli psychiatria chce sprostać tym wyzwaniom, zaburzenia psychiczne muszą zacząć być traktowane przede wszystkim jako zaburzenia mózgu.

Taką myślą przewodnią rozpoczyna swój artykuł pt. Psychiatria jako dyscyplina neuronauk klinicznych (Psychiatry as a Clinical Neuroscience Discipline) dwóch autorów: dr Thomas Insel, dyrektor amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego, i dr Rémi Quirion, pełniący (między innymi) funkcję dyrektora naukowego Research Centre w Douglas Institute i profesora Wydziału Psychiatrii na McGill University.

Nie wypada się z tą tezą nie zgodzić, mimo że tak zdecydowanie jednostronne i redukcjonistyczne postawienie sprawy może, przynajmniej początkowo, budzić zrozumiały sprzeciw bardziej "humanistycznie" nastawionych psychiatrów, psychologów klinicznych i psychoterapeutów, dla których w patogenezie zaburzeń psychicznych i zaburzeń zachowania, obok endogennych czynników biologicznych, nadal ważną rolę odgrywają czynniki psychospołeczne.

"W przeszłości chorobę psychiczną rozpoznawano wówczas, gdy nie stwierdzano organicznych uszkodzeń mózgu. Choroba psychiczna stawała się zaburzeniem neurologicznym w momencie, gdy wykrywano organiczne uszkodzenie mózgu" - kontynuują autorzy. "Jednak wraz z nadejściem ery funkcjonalnego neuroobrazowania wzorce aktywności mózgowej, związane z normalnymi i patologicznymi doznaniami psychicznymi, mogą zostać uwidocznione, włączając w to identyfikację nieprawidłowych wzorców aktywności mózgowej, mimo braku możliwego do zidentyfikowania uszkodzenia struktury mózgu". Oznacza to konieczność przedefiniowania wielu kluczowych w psychiatrii i psychologii klinicznej pojęć.

Nowoczesna psychiatria musi bazować na współczesnych osiągnięciach neuronauk, genomiki i innych dyscyplin, których dynamiczny rozwój dokonuje się dzięki postępowi technologicznemu, a to oznacza, że kształcenie psychiatrów musi wyglądać w przyszłości nieco inaczej niż dotychczas.

"Zdajemy sobie również sprawę, że praktykowanie psychiatrii - w porównaniu do innych dziedzin medycyny - wymaga specjalnych umiejętności interpersonalnych i wiedzy o zachowaniu człowieka, co będzie bardzo potrzebne w nadchodzącej erze dominacji technologii" - Insel i Quirion, jak się wydaje, łagodzą swoje stanowisko. "Jednak włączenie do psychiatrii osiągnięć neuronauk w taki sposób, by nie zatracić tak istotnego w psychiatrii rozumiejącego nastawienia w stosunku do ludzkich zachowań i stanów uczuciowych, nadal pozostaje wyzwaniem".

W jakich dziedzinach dobry współczesny psychiatra nie powinien być ignorantem? Autorzy artykułu stawiają lekarzom tej specjalności poprzeczkę dość wysoko.

Przede wszytskim, psychiatria nie powinna ignorować osiągnięć współczesnej genomiki, ponieważ wiele zaburzeń psychicznych, jak wskazują coraz liczniejsze badania, ma złożone i udowodnione podłoże genetyczne. Należą tu schizofrenia, autyzm, zaburzenia afektywne dwubiegunowe, a nawet podatność na uzależnienia. Genomika różnic indywidualnych może wkrótce okazać się niezastąpionym narzędziem diagnosty i terapeuty w przewidywaniu ryzyka zachorowania czy skuteczności danego typu terapii. Nie można również pomijać epigenomiki, która pozwala na uzyskanie lepszego wglądu w interakcję geny-środowisko i jej skutki dla zdrowia psychicznego.

Jakie wstrząsy czekają jeszcze współczesną psychiatrię i jakie będzie ich źródło?

"Jednym z najważniejszych osiągnięć programu Human Genome Project - kontynuują autorzy artykułu - było odkrycie, że liczba ludzkich genów wynosi w przybliżeniu 23 tysiące, z czego być może nawet 50% ulega ekspresji w mózgu. Wygląda na to, że do całkiem niedawna 99% literatury naukowej z dziedziny neurochemii zaburzeń psychicznych koncentrowało się na mniej niż 1% ludzkiego genomu. Większość genów koduje wiele białek, więc liczba rodzajów białek w mózgu bez wątpienia przekracza 100 tysięcy. Wobec tych danych teorie wiążące zaburzenia psychiczne jedynie z kilkoma z monoaminami, takimi jak serotonina czy dopamina, wydają się po prostu naiwne, w miarę jak kolejne badania donoszą o olbrzymich wprost ilościach nowych białek odkrywanych w mózgu".

Psychiatria będzie musiała zmierzyć się z wielką ilością nowych danych, dostarczanych przez nowo powstałe dziedziny nauki, w tym proteonomikę i metabolonomikę, które próbują zidentyfikować wszystkie białka i całe szlaki metaboliczne, związane z danym rodzajem zaburzeń psychicznych, a także towarzyszące im biomarkery - potencjalnie przydatne we wczesnej diagnostyce.

"Ze stwierdzenia, że zaburzenia psychiczne są istocie zaburzeniami mózgu, wynika, że w przyszłości psychiatra musi być również dobrze wykształconym specjalistą od mózgu. W rzeczy samej, psychiatrzy i neurolodzy powinni stać się klinicystami w zakresie nauronauk, znajdując zastosowanie dla osiągnięć neuronauk w opiece nad pacjentami z zaburzeniami mózgu."

Czy przejście od psychiatrii do neuropsychiatrii oznacza porzucenie dotychczasowej domeny tej dyscypliny - złożonej, a jednocześnie subtelnej, pełnej zakamarków i tajemnic ludzkiej psychiki? Insel i Quirion utrzymują, że niekoniecznie:

"Badanie procesów nieświadomych, motywacji czy mechanizmów obronnych, dotychczas wyłączna dziedzina psychoanalizy, znalazło się obecnie w polu zainteresowania neurpsychologii poznawczej. Neuropsychologia systemów dokona w ciągu nadchodzącej dekady przeformułowania takich pojęć, jak uwaga i emocje, podobnie jak całkowicie zmieniła nasze rozumienie języka i spostrzegania w ubiegłym dziesięcioleciu".

Psychiatrzy, korzystając z osiągnięć neuronauk, nie powinni jednak rezygnować ze swoistych cech swojego warsztatu pracy:

"Potrzeba pogłębionego zrozumienia w relacji interpersonalnej oraz wykorzystanie niefarmakologicznych środków leczenia, o udowodnionej naukowo skuteczności (od psychoedukacji po terapię poznawczo-behawioralną), pozostaną w przyszłości narzędziami skutecznego lekarza w równym stopniu, jak w dniu dzisiejszym. Podobnie, jak w przypadku rehabilitacji, która bywa niezbędna po postawieniu diagnozy i udzieleniu pomocy lekarskiej bezpośrednio ratującej życie i zdrowie, psychiatra w coraz większym stopniu powinien stawać się członkiem zespołu, który zapewni choremu możliwość odpowiedniej do danych warunków kulturowych rehabilitacji psychospołecznej obok zastosowania leków, które mają pomóc osobie z zaburzeniami psychicznymi wrócić do produktywnego i satysfakcjonującego życia".

[Tłum./oprac. C. O. Reless]

Referencje dokumentu: Thomas R. Insel, MD; Remi Quirion, PhD, FRSC, CQ, Psychiatry as a Clinical Neuroscience Discipline

Terapie genowe mogą pomóc w skutecznym leczeniu wielu chorób, w tym najbardziej złośliwych nowotworów. Obecnie metody te koncentrują się na zmienianiu DNA. Manipulowanie genomem jest jednak ryzykowne. Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) od lat pracują nad bezpieczniejszym sposobem: modyfikowaniem informacyjnego RNA.

"We współpracy z Louisiana State University opracowaliśmy i opatentowaliśmy metody wydłużania trwałości mRNA i zwiększania jego wydajności w produkcji terapeutycznych białek. Dajemy biologom uniwersalne narzędzie, które potencjalnie umożliwia opracowanie skutecznych szczepionek przeciwko każdej chorobie nowotworowej" - mówi dr Jacek Jemielity, FUW. 16 marca została podpisana umowa między Uniwersytetem Warszawskim, LSU i niemiecką firmą BioNTech, przekazująca tej ostatniej licencję na produkcję zmodyfikowanego mRNA. Dzięki niej jeszcze w tym roku Ribological - oddział firmy BioNTech zajmujący się produkcją antyrakowych immunofarmaceutyków opartych o RNA, rozpocznie pierwszą fazę badań klinicznych nad szczepionką antynowotworową nowego typu.

Większość zadań w komórce, niezbędnych do jej poprawnego funkcjonowania, wykonują białka. Informacja o budowie białek jest zapisana w DNA znajdującym się w jądrze każdej komórki. Aby na podstawie tych danych wyprodukować potrzebne białko, w jądrze musi powstać łańcuch kwasu mRNA z kopią genu opisującego budowę danego białka. Produkcja takiego mRNA jest nazywana transkrypcją. Utworzone mRNA jest transportowane przez błonę jądra komórkowego do cytoplazmy i dopiero tutaj, w procesie translacji, białko może być wreszcie zsyntetyzowane.

Tradycyjna medycyna skupia się na walce z chorobami głównie poprzez regulowanie aktywności białek w komórkach dostarczanymi z zewnątrz środkami farmakologicznymi. Od lat 70. ubiegłego wieku trwają próby opracowania innych terapii - genowych. Ingerują one w transkrypcję lub translację w taki sposób, że białka o określonym działaniu terapeutycznym są produkowane bezpośrednio w komórkach.

Czas życia łańcuchów mRNA jest krótki: zazwyczaj są to godziny, nierzadko minuty. Zanim wstrzyknięte do organizmu terapeutyczne mRNA dotarłoby do komórek i wyprodukowało zbawienne dla pacjenta białko, zostałoby rozłożone przez enzymy. Z tego powodu dotychczas interesowano się głównie modyfikacjami DNA. Ingerencje w schowane w jądrze komórkowym DNA są jednak trudne, drogie i niebezpieczne. "Wprowadzona w celach terapeutycznych zmiana zostaje utrwalona w genomie na zawsze, a jej konsekwencje mogą być trudne do przewidzenia. Wyleczymy jedną chorobę, może pojawić się inna. Dlatego już wiele lat temu zainteresowaliśmy się mRNA, a szczególnie tym, co znajduje się na jednym z końców jego łańcucha" - mówi prof. dr hab. Edward Darżynkiewicz (FUW).

Dla chemika mRNA jest długim i monotonnym polimerem, zawierającym ok. 2000 nukleozydów - cegiełek występujących w zaledwie czterech odmianach. Jednak na jednym z końców mRNA znajduje się nietypowa struktura: specyficzny związek chemiczny, dołączony do reszty łańcucha za pomocą mostka trifosforanowego. Struktura ta, nazywana czapeczką lub kapem, zabezpiecza łańcuch mRNA przed działaniem destrukcyjnych enzymót także rozpoznawana przez białko eIF4e, inicjujące produkcję białek w cytoplazmie.

Dzięki własnym metodom chemicznym, naukowcy z Zakładu Biofizyki FUW stworzyli i zbadali wiele sztucznych odmian kapu. Kilka grup tak znalezionych struktur zgłoszono do opatentowania. Szczególnie ważne okazały się związki, w których atom tlenu w mostku trifosforanowym podmieniono na atom siarki. "Przeciętna cząsteczka mRNA składa się z 80 tysięcy atomów, my zmieniliśmy tylko jeden. Ta drobna modyfikacja miała fascynujące konsekwencje" - mówi dr Joanna Kowalska (FUW). Przeprowadzone przez grupę prof. Roberta E. Rhoadsa (LSU) badania mRNA z nową końcówką dowiodły, że udało się trzykrotnie wydłużyć czas życia mRNA w komórce i pięciokrotnie zwiększyć jego wydajność w produkcji białek. Z kolei testy na myszach, wykonane w Mainz przez firmę BioNTech i tamtejszy uniwersytet, wykazały, że układ odpornościowy myszy reagował na wskazane białko trzykrotnie silniej niż po wstrzyknięciu niezmodyfikowanego mRNA. "Są to bardzo ekscytujące rezultaty. Postęp osiągnięty dzięki użyciu sztucznych kapów opracowanych na Uniwersytecie Warszawskim może okazać się kluczem do skutecznej immunoterapii opartej o RNA" ocenia profesor Ugur Sahin, dyrektor generalny BioNTech i wykładowca na Uniwersytecie Medycznym w Mainz.

Wynalazek polskich naukowców otwiera drogę do stosowania w celach leczniczych mechanizmu translacji zachodzącego w cytoplazmie. Leki nowego typu będą miały wiele zalet. Wprowadzony do organizmu związek nie musi wnikać do jądra komórkowego. Brak ingerencji w genom likwiduje ryzyko mutacji, a ograniczony czas życia łańcuchów mRNA pozwala lekarzowi wywołać określoną reakcję organizmu tylko wtedy, gdy jest potrzebna. Co więcej, reakcja obronna organizmu na obce mRNA jest znacznie bardziej specyficzna niż w przypadku dostarczania DNA. "Nasze metody modyfikowania i wytwarzania kapów świetnie działają w probówkach, co jest istotne dla każdego, kto myśli o przemysłowej produkcji leków" - podkreśla dr Jemielity.

Licencję na zastosowanie patentów dotyczących modyfikacji zakończenia mRNA właśnie wykupiła niemiecka firma BioNTech z Mainz. Jeszcze w tym roku zamierza ona rozpocząć pierwszą fazę badań klinicznych nowego leku antynowotworowego, w którym terapeutyczne sekwencje nukleotydów w mRNA są zakończone kapem zmodyfikowanym według przepisu polskich naukowców. Lek będzie wstrzykiwany do węzłów chłonnych pacjentów. Przedostanie się tam do komórek dendrytycznych, gdzie główne elementy naszego układu odpornościowego, limfocyty T, będą mogły wyspecjalizować się w niszczeniu wskazanego przez naukowców białka. Zgodnie z podpisaną umową, Wydział Fizyki UW wyprodukuje zmodyfikowane zakończenia mRNA w ilościach gwarantujących przeprowadzenie badań klinicznych.

Umowa licencyjna z firmą BioNTech jest pierwszą tego typu zawartą przez Uniwersytet Warszawski. Autorzy zgodnie podkreślają, że sukces nie byłby możliwy bez wcześniejszego opatentowania wynalazków, w czym istotny udział miała Maria Tomczak-Płanik, ówczesny rzecznik patentowy UW.

Fizyka i astronomia na Uniwersytecie Warszawskim pojawiły się w 1816 roku w ramach ówczesnego Wydziału Filozofii. W roku 1825 powstało Obserwatorium Astronomiczne. Obecnie w skład Wydziału Fizyki UW wchodzą Instytuty: Fizyki Doświadczalnej, Fizyki Teoretycznej, Geofizyki, Katedra Metod Matematycznych oraz Obserwatorium Astronomiczne. Badania pokrywają niemal wszystkie dziedziny współczesnej fizyki, w skalach od kwantowej do kosmologicznej. Kadra naukowo-dydaktyczna Wydziału składa się z ponad 200 nauczycieli akademickich, wśród których jest 70 pracowników z tytułem profesora. Na Wydziale Fizyki UW studiuje prawie 700 studentów i ok. 150 doktorantów.

Źródło: Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

W poniedziałek 21 marca 2011 roku w sali Sali Dużej Doświadczalnej w budynku Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, ul. Hoża 69, mgr Tomasz Jackowski, kierownik Zespołu Analiz Reaktorowych Centrum Informatycznego Świerk w Instytucie Problemów Jądrowych oraz jego współpracownicy wygłoszą seminarium, w trakcie którego opisane zostaną reaktory elektrowni jądrowej Fukushima Dai-Ichi i przebieg awarii mającej miejsce w elektrowni. Udzielone zostaną także odpowiedzi na pytania uczestników seminarium. Pytania można przesyłać na adres contact@fuw.edu.pl.

Seminarium rozpocznie się o godzinie 16:15.

[oprac. na podstawie informacji o wydarzeniu]

Brazylijscy, brytyjscy i amerykańcy badacze odkryli cztery nowe, występujące w Brazylii gatunki grzybów z rodzaju Ophiocordyceps unilateralis (O. unilateralis), pasożytujące na mrówkach szczepu Camponotini. Cztery nowo odkryte gatunki grzybów przejmujących kontrolę nad zachowaniem mrówek przedstawiono w czasopiśmie PLoS ONE. Badania były współfinansowane ze środków projektu ANT FUNGI EP ("Od ekologii do mechanizmów rozszerzonego fenotypu"), który otrzymał wsparcie w wysokości 214 000 euro w ramach grantu programu Marie Curie, stanowiącego część Siódmego Programu Ramowego (7PR).

Według dra Harry'ego Evansa i dra Davida Hughesa z brytyjskiego Międzynarodowego Centrum Rolnictwa i Biologii (CABI) oraz Uniwersytetu Exeter, po zainfekowaniu mrówek grzyby te przejmują kontrolę nad ich zachowaniem. Gdy grzyby znajdą odpowiednią lokalizację do rozsiania zarodników, mrówki są uśmiercane.

Badanie pokazało, że każdy z czterech gatunków jest wyspecjalizowany w zakresie jednego gatunku mrówek. Grzyby wykształciły także szereg mechanizmów adaptacyjnych oraz zarodniki gwarantujące zarażenie. Należy także zwrócić uwagę na złożoność procesu rozwoju tych grzybów. Po zarażeniu przejmują one kontrolę nad mrówkami, a następnie uśmiercają je i powodują wyrastanie z głów mrówek łodyg wytwarzających zarodniki. Po zarażeniu mrówki tracą kontrolę nad swoim ciałem. Po przejęciu ich organizmów mrówki rozpraszają się na danym obszarze, umożliwiając rozwój grzyba i rozprzestrzenianie jego zarodników.

"Różnice w morfologii funkcjonalnej etapów rozwoju zarodników poszczególnych gatunków grzybów odzwierciedlają mechanizmy ekologiczne charakterystyczne dla mrówek będących ich żywicielami. Są one tak wyraźne, że do ich wyodrębnienia nie jest potrzebne zastosowanie charakterystyki molekularnej" - napisali autorzy. "Pobrane próbki DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego) odkrytych gatunków grzybów zostaną poddane sekwencjonowaniu wraz z próbkami, które będą pobrane w strefach o klimacie tropikalnym. Pozwoli to uzyskać pełny obraz zróżnicowania w obrębie O. unilateralis".

Informacje uzyskane przez badaczy będą mogły zostać wykorzystane do określenia wpływu fragmentacji na dynamikę choroby.

"Dopiero poznajemy systematykę i ekologię gatunków z rodzaju Ophiocordyceps unilateralis powiązanych z mrówkami gmachówkami. Makroskopowo wyróżniają się pojedynczą łodygą wyrastającą z części grzbietowej mrówki-gospodarza. Anamorf mieści się w obszarze końcowym, natomiast teleomorf przybiera postać bocznych poduszek lub płytek" - napisali badacze. "Każdy z czterech zbadanych gatunków mrówek, tj. Camponotus rufipes, C. balzani, C. melanoticus oraz C. novogranadensis, jest atakowany przez inny gatunek grzybów Ophiocordyceps, łatwy do określenia z zastosowaniem tradycyjnej mikromorfologii. Nazwy nowych grup taksonomicznych pochodzą od nazw mrówek-żywicieli".

Artykuł dostarcza informacji na temat dotychczas nieznanych złożonych interakcji biologicznych w zagrożonych siedliskach. Według badaczy cztery nowe gatunki pochodzą z obszaru brazylijskiego atlantyckiego lasu deszczowego. Został on wpisany na listę rezerwatów biosfery, na terenie których żyje wiele zagrożonych gatunków, takich jak wełniste czepiaki czy marmozety. Jest to najbardziej zdegradowany obszar bioróżnorodności. Około 92% jego pierwotnej powierzchni zostało zniszczone przez uprawę trzciny cukrowej lub budowę osiedli miejskich.

Specjaliści uważają, że utrata bioróżnorodności ma znaczny wpływ na strukturę społeczności, jednak w dalszym ciągu nie ma informacji na temat wpływu fragmentacji na pasożyty, w tym na grzyby zombie.

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Evans H.C. et al. (2011) Hidden diversity behind the zombie-ant fungus Ophiocordyceps unilateralis. PLoS ONE, publikacja internetowa z dnia 2 marca. DOI: 10.1371/journal.pone.0017024.

Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk zaprasza do udziału w Dniu Nanotechnologii. Impreza odbędzie się w poniedziałek, 28. marca, w budynku IF PAN przy Al. Lotników 32/46 w Warszawie (Budynek I, Sala D).

Ponizej zamieszczamy program Dnia Nanotechnologii:

16:30 - Wprowadzenie - prof. Tomasz Wojtowicz

16:35 - Wytwarzanie struktur niskowymiarowych - dr Piotr Wojnar

16:55 - Szyfrowanie kwantowe przy pomocy sztucznych atomów - dr Łukasz Kłopotowski

17:15 - Zmniejszanie wymiarów struktur - mgr Magdalena Czapkiewicz

17:30 Zwiedzanie laboratoriów: MBE - dr Elżbieta Janik; Nanolitografia - mgr Tomasz Wojciechowski; Niskie temperatury mgr - Krzysztof Kolwas

[oprac. na podstawie informacji o wydarzeniu]

HIV, czyli human immunodeficiency virus - ludzki wirus nabytego niedoboru odporności jest przyczyną AIDS. HIV atakuje system odpornościowy poprzez niszczenie limfocytów T (białych ciałek krwi, które są niezbędne w zwalczaniu infekcji). Zniszczenie tych komórek sprawia, że osoba zakażona HIV staje się bardzo podatna na infekcje, związane z nimi choroby i towarzyszące im różnorakie powikłania.

AIDS jest ostatnim stadium zakażenia HIV. Diagnoza AIDS jest stawiana wówczas, gdy pojawiają się infekcje oportunistyczne (wywoływane przez wirusy, bakterie, grzyby i pierwotniaki niechorobotwórcze przy normalnym stanie systemu immunologicznego), będące następstwem niebezpiecznego spadku ilości limfocytów T.

Uszkodzenia układu nerwowego i towarzyszące im zaburzenia funkcjonowania psychicznego w przebiegu zakażenia HIV i w przebiegu AIDS są dobrze udokumentowane i stały się przedmiotem sporego zainteresowania badaczy, w tym neuropsychologów klinicznych, już od lat 80-tych XX w., choć zebrane dane początkowo nie pozwalały na wyciąganie jednoznacznych wniosków.

Tydzień Mózgu

Na przykład, nie było wiadomo, czy HIV bezpośrednio atakuje komórki nerwowe, czy też występujące w przebiegu HIV/AIDS zaburzenia neurologiczne są głównie skutkami obniżonej odporności i jej następstw.

Dopiero późniejsze badania pozwoliły na powiązanie obserwowanych w przebiegu HIV/AIDS zaburzeń funkcjonowania psychicznego (w tym poznawczego - obejmującego takie funkcje, jak uwaga i pamięć, i emocjonalnego) z procesami, które zachodzą w toku tej choroby na poziomie tkankowym, komórkowym i subkomórkowym. Dzięki tym badaniom możliwe jest obecnie lepsze zrozumienie podłoża takich zaburzeń, jak choćby "demencja AIDS", występująca w HIV/AIDS neuropatia obwodowa czy powodowane przez HIV zapalenie mózgu.

Wyniki ostatnich badań wskazują, że reakcja mysiego organizmu bardzo przypomina reakcję organizmu człowieka na zakażenie HIV. Dzięki temu możliwe będzie uzyskanie lepszego wglądu w podłoże towarzyszących HIV zmian neurodegeneracyjnych.

Artykuł na ten temat został opublikowany na początku marca bieżącego roku na łamach Journal of Neuroscience. Prace badawcze zostały sfinansowane z grantu amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia, a prowadził je zespół naukowców z University of Nebraska Medical Center w Omaha i University of Rochester Medical Center w Nowym Jorku przy wsparciu Narodowego Instytutu Narkomanii (NIDA), Narodowego Instytutu Zaburzeń i Urazów Neurologicznych (NINDS), Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego (NIMH) oraz Narodowego Centrum Wspierania Badań (NCRR).

Zakażenie układu nerwowego wirusem HIV prowadzi do odpowiedzi zapalnej, zmian w komórkach nerwowych i w końcu do ich zniszczenia - i ten fakt był znany od dawna. Nowością jest to, że niepożądane procesy neurodegeneracyjne, w tym obumieranie komórek nerwowych, mogą mieć miejsce już w pierwszych stadiach zakażenia HIV.

"To prawdziwy przełom, który pomoże nam uczynić krok naprzód w poznaniu, w jaki sposób HIV wpływa na ważne funkcje mózgowe już w pierwszych stadiach infekcji. To z kolei może doprowadzić do opracowania nowych sposobów leczenia, które znajdą zastosowanie we wczesnym okresie rozwoju choroby" - komentuje sprawę dr Nora D. Volkov, zajmująca stanowisko dyrektora NIDA.

Wcześniej w centrum zainteresowania badaczy, w tym dr Howarda Gendelmana, współautora aktualnych badań, znalazł się lit (Li), który ma w wielu chorobach układu nerwowego działanie neuroprotekcyjne. Okazuje się, że lit może osłaniać neurony również w przebiegu zakażenia wirusem HIV-1, chroniąc tkankę nerwową przed neurotoksycznymi produktami metabolizmu makrofagów, które powstają wskutek zakażenia tych komórek przez HIV-1.

Obecnie uwaga badaczy pozostawała skupiona na poszukiwaniach takiego modelu zwierzęcego w badaniach nad HIV, który z jednej strony pozwoliłby na znaczne ograniczenie kosztów badań, czyniąc je dostępnymi dla mniej zamożnych ośrodków badawczych, a z drugiej strony dawał możliwość przenoszenia wniosków badań prowadzonych na zwierzętach na człowieka. Okazało się, że gryzonie (w tym przypadku humanizowane myszy laboratoryjne) świetnie się sprawdzają w tej roli.

"Prace badawcze przedstawiane w tym artykule są punktem kulminacyjnym niemal dwudziestoletnich wysiłków, ukierunkowanych na stworzenie mysiego modelu pierwotnych (spowodowanych samą obecnością wirusa, a nie będących skutkiem obniżonej odporności - przyp. tłum) powikłań neurologicznych w przebiegu zakażenia HIV u ludzi" - dodaje dr Howard Gendelman, jeden z głównych autorów badań.

"Wcześniej jedynym dostępnym modelem zwierzęcym w badaniach nad wczesnymi stadiami rozwoju infekcji HIV były rezusy. Jednakże wykorzystywanie tego modelu było ograniczone ze względu na wysokie koszty i kwestie uogólniania wyników badań prowadzonych na zwierzętach. Odpowiedni model oparty na gryzoniach, który przypominałby warunki rozwoju choroby u ludzi, był bardzo potrzebny".

Zachowania ryzykowne związane z przyjmowaniem narkotyków, jak dzielenie się igłami i strzykawkami do przeprowadzania iniekcji, a także podejmowanie ryzykownych zachowań seksualnych, do czego często dochodzi pod wpływem substancji psychoaktywnych, nadal pozostaje główną przyczyną rozprzestrzeniania się HIV/AIDS.

[Oprac. C. O. Reless]

Referencje dokumentu: Loss of Neuronal Integrity during Progressive HIV-1 Infection of Humanized Mice - NIH-funded study shows early brain effects of HIV in mouse model - Neuroprotective Mechanisms of Lithium in Murine Human Immunodeficiency Virus-1 Encephalitis - HIV-1 Encephalopathy and AIDS Dementia Complex